[发明专利]一种薄板黄铜的不预热等离子弧焊接方法

说明书

本发明公开了一种薄板黄铜的不预热等离子弧焊接方法，该方法采用直流正接，焊接电流为77A、离子气流量为2.2L/min、焊速为200mm/min、送丝速度为1.7m/min，在不预热的情况下，采用焊丝进行焊接，对于薄板黄铜板材不预热，背部不使用垫板，单面焊接双面成形，工艺简便，成本较低；焊缝形成的焊缝美观，微观组织清晰，焊接接头性能良好，力学性能超过母材，焊缝抗拉强度上升，达到母材105.7%，拉伸试样断裂在母材上。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种薄板黄铜的不预热等离子弧焊接方法。

背景技术

黄铜是铜锌合金，为T+U双相组织，锌元素可以提高材料的硬度和强度，是应用广泛的工程材料。在扎制或铸造等工艺后，需要对部分薄边缘进一步焊接加工，此外薄板黄铜的焊接生产，这些都需要高效，焊缝成形和性能良好的焊接方法。

目前针对黄铜的MIG、TIG等焊接方法容易产生气孔、变形等缺陷，焊接速度受限；激光焊接中由于板材表面对光的反射率很大，焊接过程中由于大部分的能量会被反射掉，从而需要很高的输出能量，造成焊接成本很高。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种薄板黄铜的不预热等离子弧焊接方法，该焊接方法采用的是等离子弧焊接方法，等离子弧具有比TIG和MIG焊更高的能量密度和温度，很适合于焊接高导热系数和对过热敏感的铜及铜合金。等离子弧是一种经压缩后的电弧，能量密度高度增加，焊接热影响区较小。薄板可以不预热不开坡口一次焊成，接头质量可以达到母材水平。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种薄板黄铜的不预热等离子弧焊接方法，包括以下步骤：

（1）板材焊前处理：先用酒精去除板材表面油污，再用砂纸打磨板材表面，然后用丙酮清洗表面，最后烘干，在打磨过程中不能过热，温度不超过100℃；

（2）装配板材：将板材工件固定在夹具上，采用I形坡口，控制装配精度，背部不采用垫板；

（3）点焊：在板材两端加装引弧板和引出板，焊前在引弧版和待焊焊缝的交点处用正式的焊接电流，进行1~2s的时间点焊形成完整的焊点后再在引弧板上起弧进行焊接，并在引出板上停焊熄弧，焊后去掉引弧板；

（4）焊接：使用等离子弧焊接系统焊接，调节焊枪、焊丝的位置，调节好焊接参数，进行焊接；

（5）自然冷却；

（6）外观检查以及测试。

作为优选，所述夹具包括底板、左压紧件、右压紧件，所述左压紧件与所述右压紧件均由上方压铁和下方压铁组成，一块所述上方压铁与一块所述下方压铁上下对应设置，两者之间为板材容置腔，并且所述左压紧件与所述右压紧件之间形成焊接腔，所述板材置于所述焊接腔内且向容置腔延伸固定放置，在底板中心位置还设置保护气出气孔。

作为优选，在所述上方压铁上还设置压紧点，所述下方压铁高度为20mm，上方压铁的高度为15mm，两块压铁间隔距离s控制在60~70mm。

作为优选，所述等离子弧焊接系统的等离子喷嘴孔径为2.5mm，铈钨极直径为3.2mm，喷嘴孔道比为1.0~1.2，钨极内缩量为2.0mm，等离子喷嘴到焊件高度为5mm，焊枪与工件垂直，保护气流量12-16L/min。

作为优选，所述焊接电流为75-79A，焊接速度为180-220mm/min，等离子气流量为2.0-2.4L/min，送丝速度为1.7m/min。

作为优选，所述焊接电流为77A，焊接速度为200mm/min，等离子气流量为2.2L/min。

作为优选，在焊接过程中控制板材间隙宽度≤0.1mm之间。